[发明专利]一种能够获得二阶发射分集的改进正交空间调制传输方法

权利要求书

1.一种能够获得二阶发射分集的改进正交空间调制传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)信道估计阶段：在安全传输开始之前，源节点发送训练序列，接收端根据接收到的训练序列对信道进行估计，并假设接收端信道估计准确；

2)安全传输阶段：源节点将发送信息比特分成两部分，一部分比特叫做空间调制比特，源节点根据该部分比特从所设计的空间调制矩阵集合中选择一个空间调制矩阵，该空间调制矩阵中的非零元素决定当前传输的激活天线序号；另一部分比特叫做符号调制比特，这部分比特用来从实星座图中选择两个调制符号，并将两个调制符号乘以满分集矩阵得到两个发送符号；空间调制矩阵集合的设计包括如下步骤：

201)源节点的空间调制比特用来选择每次激活的天线对，共比特，其中|A|表示空间调制矩阵集A中元素的个数，表示取2的指数形式的最大整数；定义一个N_t×2维空间调制矩阵，其中1表示天线被激活，0表示天线不工作，定义空间调制矩阵基为：

其中行表示天线，列表示正弦载波和余弦载波，其中1≤p≤N_t，空间调制矩阵基S_B中有2个天线被激活；

202)定义如下形式的一个N_t×N_t维的右移矩阵：

使用式(1)中空间调制矩阵基和式(2)中的右移矩阵形成N_t-1个空间调制矩阵R^lS_B，其中l＝{1,2,…,N_t-1}；

203)基于这些空间调制矩阵，产生的空间调制矩阵集合如下：当激活天线对为(a₁,a₂)时，选择的空间调制矩阵如下所示：

其中a₁表示发送正弦载波的激活天线序号，a₂表示发送余弦载波的激活天线序号；

3)根据被选的空间调制矩阵，源节点将两个发送符号分别在两个激活天线上发送，其中一个在正弦载波，另一个在余弦载波；源节点在两个激活天线上的发送符号产生如下：

301)假设符号调制比特共M₂比特，每个实符号采用幅度调制，因此可得两个ASK符号s₁,s₂；

302)源节点将两个ASK符号进行满分集处理，满分集矩阵为：

满分集处理后的符号为[x₁ x₂]^T＝G[s₁ s₂]^T，假设此次传输激活的天线对为(a₁,a₂)，则实符号x₁由天线a₁在正弦载波上发送，实符号x₂由天线a₂在余弦载波上发送，接收端收到正交载波，且两个载波上的信息不产生干扰；

4)接收端对源节点信息通过最大似然准则解码，并能获得二阶发射分集。

2.根据权利要求1所述的一种能够获得二阶发射分集的改进正交空间调制传输方法，其特征在于，步骤4)中，接收端对接收信号的解码及分集如下：

401)接收端将接收信号分别乘以正弦载波和余弦载波，并通过低通滤波，得到两个正交载波上的信号分别为：

其中，P_s是发送功率，分别表示激活天线a₁,a₂到接收端的信道系数，n_s,n_c分别表示接收端的高斯白噪声在正弦载波和正弦载波上的投影；

写成矩阵形式为：

其中y＝[y_s y_c]，n＝[n_s n_c]，X为发送码字；

402)目的节点的最大似然译码器写成：

其中和表示由估计值和构成的空间调制矩阵及发送符号矩阵；

令

接收端相干解调时成对错误概率的chernoff界是：

其中，σ²是噪声方差，s,是两个不同的符号向量，X_s,分别为s,经过空间调制矩阵S和满分集矩阵G产生的发送符号矩阵，γ为信道自相关函数矩阵，由于各信道为独立衰落信道，γ表示为

从(8)式可得，分集增益取决于的秩及γ是否为满秩；由式(9)知γ为满秩，则分集增益取决于的秩；

对于任意的发送码字，定义分集积为：

根据满分集矩阵的性质，只要s,是两个不同的符号向量，就可保证由s,生成的矩阵X,之差满秩，即秩为2，证明通过满分集处理，所获得的发送码字能够获得2阶发射分集。